實驗9描繪小電珠的伏安特性曲線一、實驗目的1描繪小電珠的伏安特性曲線2分析伏安特性曲線的變化規(guī)律二、實驗原理1測多組小電珠的U、I的值，并繪出I­U圖象2由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關系三、實驗器材學生電源(46 V直流)或電池組、小電珠(3.8 V,0.3 A)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、坐標紙、導線若干四、實驗步驟1確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按實驗原理圖連接好實驗電路2把滑動變阻器的滑片調節(jié)到圖中最左端，接線經檢查無誤后，閉合開關S.3移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數據填入表格中，斷開開關S.U(V)00. 20.40.60.81.01.2I(A)U(V)1.62.02.42.83.23.64.0I(A)4.拆除電路，整理儀器 (2018·銀川月考)小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大某同學為研究這一現象，用實驗得到如下數據(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)實驗時用到的器材有：電壓表、電流表、滑動變阻器(變化范圍010 )、電源、小燈泡、電鍵、導線若干.I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)在虛線框中畫出實驗電路圖要求盡量減少實驗誤差(2)在方格圖中畫出小燈泡的U­I曲線解析：(1)要研究小燈泡的伏安特性曲線，需要電壓從零開始，所以采用滑動變阻器的分壓接法，因為小燈泡的電阻和電流表的內阻相接近，所以采用電流表的外接法，如圖所示(2)將測得的數據在圖象上用描點法描出來，然后用平滑的曲線連接答案：(1)圖見解析(2)圖見解析一、數據處理1在坐標紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標系2在坐標紙上描出各組數據所對應的點(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據整個坐標紙為宜)3將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線二、誤差分析1由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內阻對電路的影響會帶來誤差2電流表、電壓表的讀數帶來誤差3在坐標紙上描點、作圖帶來操作誤差三、注意事項1電流表外接法：本實驗中被測小電珠燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法2滑動變阻器應采用分壓式連接本實驗要作出U­I圖象，要求測出一組包括零在內的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法3保護元件安全：為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應位于圖中的a端加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓 (2017·全國卷)某同學研究小燈泡的伏安特性所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內阻3 k)；電流表(量程0.5 A，內阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動勢5 V，內阻不計)；開關S；導線若干(1)實驗要求能夠實現在03.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率_(填“增大”“不變”或“減小”)(3)用另一電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為_W，最大功率為_W.(結果均保留兩位小數)解析：(1)小燈泡的電壓要求從0開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法，小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程，需與R0串聯(lián)后接入電路電路圖如圖所示(2)I­U圖象中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大根據電阻定律R，得燈絲的電阻率增大(3)當R0時，電源路端電壓與電流的關系圖象如圖線甲所示此時小燈泡功率有最大值當R9 時，將R看作電源內阻，則等效電源內阻為10 ，其路端電壓與電流的關系圖象如圖線乙所示此時小燈泡功率有最小值取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點：U13.66 V，I10.319 A，小燈泡的最大功率P1U1I11.17 W.取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點：U21.77 V，I20.222 A，小燈泡的最小功率P2U2I20.39 W.答案：(1)實驗電路原理如圖所示(2)增大增大(3)0.391.17以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現開放性、探究性等特點1以實驗原理及實驗方法為基礎，探究小燈泡功率與電壓的關系2實驗對象的變遷3數據處理方式的改進采用“DIS”數字化實驗系統(tǒng)進行實驗數據的采集和處理 (2015·廣東卷)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內阻約為3 k)、電流表(內阻約為1 )、定值電阻等(1)使用多用電表粗測元件X的電阻選擇“×1”歐姆擋測量，示數如圖(a)所示，讀數為_.據此應選擇圖中的_(填“b”或“c”)電路進行實驗(2)連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數逐漸_(填“增大”或“減小”)，依次記錄電流及相應的電壓，將元件X換成元件Y，重復實驗(3)圖(c)是根據實驗數據作出的U­I圖線，由圖可判斷元件_(填“X”或“Y”)是非線性元件(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R21 的定值電阻，測量待測電池的電動勢E和內阻r，電路如圖(d)所示閉合S1和S2，電壓表讀數為3.00 V；斷開S2，讀數為1.00 V，可得E_V，r_.(結果均保留兩位有效數字，電壓表為理想電壓表)解析：(1)因倍率為“×1”，故指針所指的數字即為讀數，為10 ；由于待測電阻的阻值比電壓表的內阻小得多，故采用電流表外接的方式測量電阻，即選擇b.(2)滑動變阻器的滑片P向右滑動時，由于加在待測電阻兩端的電壓逐漸增大，故電流表的示數也逐漸增大(3)由圖(a)知，元件X的電流與電壓成正比，故為線性元件；而元件Y的電流與電壓不成正比，故Y是非線性元件(4)由圖可知，線性元件的電阻為RX 10 ，若S1、S2都閉合，則電阻R被短路，電路中的電流I A0.3 A，由閉合電路的歐姆定律得EUIr，斷開S2后，電流I A0.1 A，故EUI(Rr)，兩式聯(lián)立并代入數據得：E3.2 V，r0.50 .答案：(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506